土壤局部濕潤條件下棉花群株間距對根系構型的影響研究.pdf

1、根系是植物生長發(fā)育過程中從土壤中獲取水分、養(yǎng)分的重要器官，由于植物根系具有向水性，土壤水分空間變化將導致根系分布狀況發(fā)生變化，并影響作物冠層生長。本文在吸收國內外群株根系研究成果的基礎上，分析了局部灌溉條件下棉花群株根系競爭生長和受到土壤水分空間脅迫下根系變形的特征；以元胞自動機模型為基礎，對棉花群株根系生長進行模擬，得到如下結論：
　?。?）土壤局部濕潤條件下，棉花群株根系具有競爭生長特點，側根數(shù)量決定棉花根系的競爭生長能力。棉

2、花種植間距大時，植株之間所處的土壤水分狀況差異較大，側根數(shù)量相差31.7％，根系之間競爭生長能力差別也很大，使得群株棉花地上部生長不整齊；種植間距小時，各棉株所處的土壤水分環(huán)境雖然相對較均勻，棉花地上部生長相對均勻，然而，根系之間重疊交叉分布密度大，相互之間的競爭生長激烈，對地上部植株生長也造成影響。
　?。?）局部灌溉且無地下水影響或地下水埋深較深的條件下，土壤水分空間分布較均勻的棉株根系構型基本呈現(xiàn)“傘狀”分布，側根與主根直徑

3、相差5-6mm，兩者之間的平均夾角在70°—80°之間，并隨生育階段而減小。部分受到土壤水分空間脅迫的棉株側根變粗成為不定根，表現(xiàn)出主根分叉現(xiàn)象。根系構型的主、次不分明，棉花根系構型不再對稱生長。分叉根之間的直徑相差1-4mm；分叉根沿垂直方向的夾角變小，平均值在20°—37°之間，并隨生育階段而增大。棉花根系分叉后，根系構型變?yōu)闆]有垂直向下的主根的不定根，整個根系分布得較淺。
　?。?）通過元胞自動機模型可以得到模擬的棉花群株根

4、系構型的分布規(guī)律：棉花群株根系密度的分布區(qū)域與土壤水分分布相一致；棉花群株根系表現(xiàn)出明顯的向灌水點方向生長現(xiàn)象；處理1中灌水點附近的棉株根系競爭能力大于濕潤鋒附近的棉株根系競爭能力，處理2中也存在一定程度的根系競爭生長現(xiàn)象，且側根重疊交叉將使根系對水分資源的競爭更激烈。模擬結果與試驗結果相一致，證明了用元胞自動機模型進行群株根系模擬的有效性，也可以為確定局部灌溉條件下土壤有效濕潤區(qū)提供幫助。
　?。?）通過植株生長和根系生長綜合分